Une caméra d'imagerie de la prostate capture des détails moléculaires pour détecter le cancer

Par Hanae ArmitageIl est essentiel d'examiner de près la prostate pour détecter le cancer, mais son positionnement plutôt intime (juste devant le rectum) la rend difficile à imager. Aujourd'hui, le professeur et directeur de radiologie Sanjiv Sam Gambhir, MD, PhD, pense il a une solution : une caméra hybride nouvellement conçue. Traditionnellement, le cancer de la prostate est détecté via des biomarqueurs sanguins associés au cancer de la prostate, tels que l'antigène spécifique de la prostate (PSA).

Les médecins utilisent également souvent l'échographie ou l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour rechercher des changements physiques dans le tissu prostatique. Les nouvelles techniques qui exploitent la tomographie par émission de positrons (TEP) peuvent même capturer des détails moléculaires, mais ces tactiques sont relativement plus coûteuses et utilisent des radiations, a déclaré Gambhir. Mais le problème est que le cancer de la prostate n'entraîne souvent aucun changement anatomique jusqu'à son assez gros ou s'est propagé au-delà de la capsule de la prostate dans les ganglions lymphatiques qui l'entourent, a déclaré Gambhir.

Ainsi, pendant des décennies, nous avons cherché des moyens d'analyser et d'imager la prostate avec plus de détails pour détecter les changements plus tôt, en toute sécurité et à un coût relativement faible. techniques d'imagerie pour produire simultanément une image montrant l'anatomie de la prostate, des détails fonctionnels sur la glande et des informations moléculaires qui peuvent aider à signaler les tissus cancéreux. Dans une étude de preuve de principe, Gambhir et une équipe de scientifiques de Stanford, comprenant des biologistes, des ingénieurs et médecins, ont démontré l'intérêt de l'instrument chez une vingtaine de patients.

Un article décrivant la technologie et les résultats publiés dans Science Translational Medicine. Gambhir est l'auteur principal de l'étude et Sri-Rajasekhar Kothapalli, PhD, est l'auteur principal. Étant donné que l'échographie est déjà largement utilisée par les urologues et généralement dans l'imagerie humaine, Gambhir a choisi de commencer par cela comme fondement de TRUSPA.

En règle générale, si un biomarqueur tel que le PSA est élevé dans le sang d'un patient, les médecins se tournent alors vers une combinaison d'échographie et de biopsie, au cours de laquelle ils utilisent une aiguille pour prélever environ 20 échantillons dans différentes régions de la prostate. La technique est enracinée dans une théorie du poke-and-hope, comme dans, espérons-le, vous échantillonnez la partie de la prostate qui contient le tissu cancéreux. Mais ce n'est pas garanti.

TRUSPA adopte une approche différente, qui incorpore un agent d'imagerie que les cellules cancéreuses absorbent facilement plus que les tissus ordinaires. Ensuite, grâce à l'imagerie moléculaire photoacoustique (qui surveille l'absorption des ondes lumineuses pour aider à caractériser le type de tissu), les médecins peuvent voir où se trouvent les cellules cancéreuses dans la prostate. La présence de l'agent d'imagerie dans le tissu tumoral modifie la façon dont la lumière est absorbée et les ondes ultrasonores sont renvoyées à l'appareil, ce qui en fait une sorte de drapeau pour le tissu cancéreux.

Nous avons opté pour un agent d'imagerie qui n'était pas spécifique au cancer de la prostate, mais plutôt aux tissus cancéreux pour notre preuve de principe, a déclaré Gambhir. Cet agent d'imagerie était déjà approuvé par la FDA, ce qui en fait un point de départ facile. Mais l'idée d'aller de l'avant est d'augmenter la précision en utilisant un agent d'imagerie moléculaire photoacoustique à ciblage moléculaire qui se lie spécifiquement aux cellules cancéreuses de la prostate.

Dans l'étude pilote, les scientifiques ont utilisé l'appareil chez 20 personnes chez qui on avait diagnostiqué un cancer de la prostate, cherchant à voir si leur appareil pouvait également détecter la maladie. Non seulement avons-nous pu mieux comprendre les limites de l'imagerie TRUSPA chez les patients, mais nous avons également vu des tumeurs qui auraient autrement été invisibles à l'échographie conventionnelle de la prostate, a déclaré Gambhir.Chez un patient, ils ont même pu faire la différence entre les tumeurs malignes et non tissu cancéreux malin, qui a ensuite été confirmé par une analyse moléculaire plus poussée lorsque la prostate malade a été retirée du patient.

Gambhir prévient qu'il s'agit toujours d'un projet pilote et que l'équipe doit tester le système d'imagerie beaucoup plus avant de conclure que TRUSPA peut faire ce genre de différenciations à grande échelle. Mais c'est un début prometteur, dit-il. Avec des preuves claires que le concept et la technologie peuvent fonctionner chez l'homme, Gambhir et son équipe continuent maintenant d'améliorer l'appareil, sa résolution spatiale, les agents d'imagerie photoacoustique moléculaire spécifiques au cancer de la prostate et plus encore pour améliorer la précision et la sensibilité de détection des tumeurs.

Nous commençons maintenant à explorer TRUSPA pour détecter le cancer de l'ovaire, le cancer de la thyroïde et le cancer de la peau également, a déclaré Gambhir. Butrus (Pierre) Khuri-Yakub, PhD, professeur de génie électrique à Stanford, Geoffrey Sonn, MD, professeur adjoint d'urologie, Joseph Liao , MD, professeur agrégé d'urologie et James Brooks, MD, professeur d'urologie, ont également contribué au projet. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Sri-Rajasekhar KothapalliPublié à l'origine le 28 août 2019